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Licht- und Annäherungssensor für Smartphones schrumpft weiter

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Speziell für den kompakten Aufbau eines Smartphones bietet ams ein kompaktes Sensormodul. Der Sensor lässt sich in einer Aussparung neben der Frontkamera unterbringen.

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Neben der Frontkamera befindet sich sich eine zusätzliche Aussparung für ein Sensormodul, das Umgebungslicht und Annäherung erfasst und auswertet.
Neben der Frontkamera befindet sich sich eine zusätzliche Aussparung für ein Sensormodul, das Umgebungslicht und Annäherung erfasst und auswertet.
(Bild: ams)

Das Display bei modernen Smartphones wird größer und die Kamera auf der Vorderseite ist dann meist durch eine kleine Aussparung verdeckt. Für solch eine Umgebung hat der österreichische Sensorspezialist ams den Umgebungslicht- und Näherungssensor TMD2712 entwickelt. Auf einer Grundfläche von 1 mm x 2 mm umfasst das Sensormodul einen IR-Sender sowie den Umgebungslicht- und Näherungssensor.

Das Modul kommt auf eine Höhe von 0,5 mm und lässt sich in die tropfenförmige Aussparung des LC-Touchscreen-Displays einbauen. Dank des Sensors lässt sich das Umgebungslicht präzise erfassen und damit die Helligkeit des Displays steuern. Damit kommt das Display immer auf angenehme Helligkeitswerte und lässt sich unter verschiedenen Umgebungsbedingungen ablesen.

Annäherung zuverlässig erkennen

Außerdem steht er für eine zuverlässige Erfassung einer Annäherung, wodurch das Touchscreen-Display sich ausschaltet, wenn sich die Vorderseite des Telefons in der Nähe eines Objekts wie dem Gesicht des Benutzers befindet. Er umfasst einen Infrarot Oberflächenlaser (VCSEL) und VCSEL-Treiber mit geringem Stromverbrauch, Fotodioden für Infrarotlicht und sichtbares Licht sowie Steuerlogik.

Der Sensor lässt sich in den Display-Aufbau integrieren und misst das Infrarot- und Umgebungslicht. VCSEL und Fotodioden des Moduls sind im Verhältnis zur Gehäusemittellinie versetzt angeordnet, um dem Hersteller größere Flexibilität bei der Anordnung des Sensors neben anderen Komponenten wie der Kamera zu geben. Das Annäherungs-Erkennungssystem des Moduls bietet eine verbesserte Kompensation von optischen übersprechen, arbeitet über eine große Reichweite mit einem breiten Sichtfeld und macht dedizierte Komponenten wie Lichtleiter, Zwischenschalter oder Spezialtinte überflüssig.

Dank des Oberflächenemitters (VCSEL) sowie die optimierte Leistung im Modul führen zu einem niedrigen Stromverbrauch, womit auch der Akku des Smartphones weniger belastet wird. Der Sensorschaltkreis wird mit einer Versorgungsspannung von 1,8 V betrieben und nimmt im Ruhemodus lediglich einen Strom von 0,7 µA auf.

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